纳米细菌与生物矿化关系研究现状

纳米细菌（Nanobacteria NB）是芬兰科学家KAJANDER等在培养哺乳动物细胞时发现在无污染的情况下,仍有部分细胞生长繁殖不佳,发生空泡样变性、溶解或凋亡。针对此种现象他们对已知所有微生物进行了检测,结果都为阴性。于是对这些细胞进行透射电镜观察,结果在细胞内发现了一种很小的原核微生物,在上世纪90年代由KAJANDER命名这种生物为Nanobacteria并申请了专利。     

纳米细菌研究的现状和展望

纳米细菌是1988年芬兰科学家CIFTCIOGLU等[1]进行哺乳动物细胞培养时,在胎牛血清中发现一种原核微生物。后来KAJANDER将其命名为Nanobacteria,译名为纳米细菌(NB),并申请专利。纳米细菌广泛存在于自然界的矿物质中和生物体内,正常人血清中存在纳米细菌。并且它能感染人类、牛、鹿和其它哺乳动物,是一种人畜共患的致病原[2]。     

纳米乳剂在生物恐怖防护中的应用

由于军事环境的改变和生物技术的发展,生物恐怖已成为本世纪极大的威胁。采用新技术防范生物恐怖袭击是生物反恐的重要课题。本文对新型纳米乳剂的概念、特点及在生物恐怖防护中的应用作了概要介绍。     

纳米细菌及其诱发肾结石形成的研究进展

纳米细菌是近年来新发现的一种直径为纳米级且具有矿化能力的细菌。在肾结石形成过程中,纳米细菌可以作为结晶的活性中心,黏附、侵入并破坏肾集合管的上皮细胞和肾乳头细胞,形成磷灰石晶核,从而诱发肾结石形成。综述了肾结石中的纳米细菌及其诱发肾结石形成的体外模拟和动物学模型,讨论了纳米细菌与肾结石形成的关系。     

基于纳米颗粒的基因突变检测方法研究进展

基因突变是指在分子结构上发生碱基对的组成或排列顺序的改变.它与人类疾病的发生息息相关,一直以来备受关注,开发准确可靠的检测方法,进一步探索核酸功能调控以及相关疾病的早期发现和治疗是研究人员不断努力的方向.近年来,纳米颗粒因其优异的光学、电学和生物相容性,在生物医学领域得到广泛应用.首次系统地论述基于纳米颗粒在基因突变检...     

氮掺杂碳纳米颗粒对稻田根际土壤细菌群落的影响

氮掺杂碳纳米颗粒(N-CNPs)具有较高的农田氮肥增效潜力,但其对稻田根际土壤细菌群落结构和功能的影响尚不明确。本研究以连续3年施用低(1.2%,N-CNPs1)、中(6.7%,N-CNPs2)和高(9.3%,N-CNPs3)氮掺杂碳纳米颗粒的稻田根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术和PICRUSt 功能预测方法研究其细菌群落组成和代谢功能变化。结果表明: 连续3年配施N-CNPs能提升稻田根际土壤细菌群落多样性,改变细菌群落功能;不同氮掺杂量水平间存在差异,其中以中氮掺杂量(N-CNPs2)碳纳米颗粒处理变化幅度最大。细菌群落分析结果指出,配施N-CNPs提升了根际土壤中变形菌门、酸杆菌门和疣微菌门的相对丰度,降低了浮霉菌门、绿弯菌门、硝化螺旋菌门和芽单胞菌门的相对丰度。PICRUSt 功能预测结果表明,在二级预测功能分类中,配施N-CNPs处理的氨基酸代谢、碳水化合物代谢和脂类代谢功能得到增强,而其他代谢功能则受到减弱。KEGG 直系同源基因簇丰度热图结果显示,N-CNPs2处理能提升根际土壤碳、氮代谢相关的细菌群落的相对丰度。     

生物脱氮中工程纳米颗粒的毒害作用及减毒措施的研究进展

氮化合物在生命代谢过程中扮演着重要的角色,但过多的无机氮会导致水体恶化进而影响人类健康,生物脱氮技术可高效去除环境中的无机氮且不引起二次污染.随着工程纳米颗粒在生活中的广泛应用,导致其大量释放到土壤及水体中,极大地阻碍了废水处理中的生物脱氮过程,因此,微生物脱氮过程中工程纳米颗粒的毒害作用及减毒措施成了近年来的研究热点...     

纳米细菌及其诱发肾结石形成的研究进展*

纳米细菌是近年来新发现的一种直径为纳米级且具有矿化能力的细菌。在肾结石形成过程中,纳米细菌可以作为结晶的活性中心,黏附、侵入并破坏肾集合管的上皮细胞和肾乳头细胞,形成磷灰石晶核,从而诱发肾结石形成。综述了肾结石中的纳米细菌及其诱发肾结石形成的体外模拟和动物学模型,讨论了纳米细菌与肾结石形成的关系。     

对纳米细菌在牙结石形成过程中的作用的初步研究

目的探讨牙结石中是否含有纳米细菌及其在牙结石形成过程中的作用。方法ELISA法、免疫荧光染色、透射电镜方法、化学成分分析。结果ELISA检测结果显示20例牙周病患者的龈沟液和牙结石分离培养物中阳性结果分别为2例、16例。通过免疫荧光染色、透射电镜方法检测并观察到牙结石及牙结石分离培养物中均存在纳米细菌,化学成分分析证明了纳米细菌分泌晶体成分同牙结石主要化学成分相同。结论本研究证实了牙结石中存在纳米细菌,并且纳米细菌作为矿化中心参与牙结石形成。     

涡旋磁纳米颗粒——崭新的生物医用磁性纳米平台

相比于超顺磁性纳米颗粒,具有涡旋磁畴的磁性纳米颗粒,由于独特的磁化闭合分布、较大的粒径尺寸及外加磁场中的磁化翻转特性,使得其兼具弱的颗粒间磁相互作用和更优异的磁学性能,在生物医学领域展现出了更好的应用优势和潜力.本综述结合近年来国内外对涡旋磁畴的研究及涡旋磁纳米颗粒在生物医学领域的报道,提出了一类新型的生物医用涡旋磁溶胶体系,并以涡旋磁氧化铁纳米盘和纳米环为例,介绍了涡旋磁纳米颗粒的化学合成,并着重论述了这类具有独特涡旋畴结构的纳米颗粒在磁共振成像、抗肿瘤治疗等生物医学应用上的最新研究进展.     

纳米颗粒作为基因载体的应用

随着纳米技术的发展,纳米颗粒因具有较高的转染效率、良好的靶向性及有效的基因保护作用而被用作基因载体。简要介绍了磁性纳米颗粒、硅纳米颗粒及阳离子多聚物颗粒等的研究进展。     

纳米颗粒增强酶生物传感器性能的研究进展

简要介绍生物传感器的原理及分类,并且对纳米颗粒增强酶生物传感器的研究现状进行了评述,尤其是纳米颗粒对葡萄糖生物传感器和尿酸酶生物传感器的增强作用,并对我国生物传感器的发展方向做了展望。     

细菌生物被膜检测方法的研究进展

细菌生物被膜(bacterial biofilm,BF)是细菌黏附于接触物表面,由细菌自身分泌的胞外基质包裹形成的多细胞微生物群体,是微生物界细菌普遍的生存状态。基于生物被膜的物理屏障作用和膜内特殊微环境,其具有多重耐药性以及较强的黏附性、抗吞噬性等特性,导致所致疾病迁延不愈,已成为医疗卫生领域的重大挑战。早期、快速、准确检测生物被膜形成对及时有效防治其感染性疾病至关重要。现从表型和基因型检测两个方面对细菌生物被膜检测方法作一综述。     

“纳米细菌”与疾病的研究进展

20世纪80年代后期,芬兰科学家Kajander等在进行哺乳动物细胞培养时,用透射电子显微镜扫描检查时发现细胞内存在一种超微结构.1990年他正式将这种原核微生物命名为"纳米细菌"(nanobacteria,NB),并申请了专利,后来将其称为"钙化性纳米颗粒"(calcifying nanoparticles,CNP).     

聚合物纳米颗粒对动脉粥样硬化病变的影响及相关机理研究进展

聚合物纳米颗粒通常指基于疏水性聚合物的纳米粒子,由于其良好的生物相容性、高效的长循环特性以及优于其他纳米颗粒物的代谢排出方式等,在纳米医学领域中得到了广泛关注。现有研究证明聚合物纳米颗粒在心血管疾病,尤其是在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的诊断、治疗中具有独特的优点,已经成功地由基础研究向临床应用转化。但是聚合物纳米颗粒引起的炎症反应诱导泡沫细胞形成、巨噬细胞自噬,以及心血管系统疾病力学微环境改变引起的聚合物纳米颗粒富集等,都可能最终诱导AS的发生发展。在此,本文综述了近年来聚合物纳米颗粒在诊断、治疗AS疾病中的应用及其与AS病变的关系和机理,为后续研究利用聚合物纳米颗粒开发新型纳米药物治疗AS提供理论依据。     

ZnO和CuO纳米颗粒对废水生物处理的影响及缓解毒性的研究进展

ZnO和CuO纳米颗粒(nanoparticles, NPs)在研究、医学和工业等领域的广泛使用,已引起人们对其生物安全性的忧虑。相关学者已在污水处理系统中检测到ZnO NPs和CuO NPs,由于其独特的理化性质,低含量NPs就对微生物群落结构和生长代谢产生毒性,进而影响污水脱氮的稳定运行。本文综述了ZnO NPs和CuO NPs对生物脱氮系统中相关功能细菌的毒性及机制,并总结了通过调节水环境因素(如pH值、离子强度、离子类型和天然有机物等)缓解ZnO NPs和CuO NPs的细胞毒性,以期为今后缓解和应急调控金属纳米颗粒(metal oxide nanoparticles, MONPs)对污水处理系统的冲击提供理论基础和支撑。     

多光子发光的稀土上转换纳米颗粒在生物光子学中的研究进展

生物医学光子学的发展,总是伴随并促进着光子学新技术的发展。光学生物成像技术在癌症肿瘤诊断上有着巨大应用,尤其是具有优良发光特性的稀土离子掺杂的上转换发光纳米颗粒与光学生物成像技术的结合进一步发展了生物光子学在这一领域的应用。鉴于近几年很多人对上转换发光纳米粒子的大量研究,本文对其进行了系统的阐述,综述了稀土上转换发光纳米粒子的光学特异性、发光原理及其在光学成像中不可替代的优势;描述了上转换纳米粒子的化学组成,介绍了几种基本的合成方法,重点说明了水热合成法和热分解法,并从材料和光学两方面分析了生物应用的效率优化;总结了目前上转换材料在生物光子学中的几大应用,着重介绍了生物传感、细胞成像、动物成像、漫射光层析成像、光动力治疗、多模式成像六个方面的应用。本文在最后也对今后的研究进行了展望。     

生物磁谱分析技术在OA患者关节液磨屑颗粒评估中的初步应用

目的:随着人群的老龄化,骨关节炎(osteoarthritis,OA)已成为老年人最常见的疾病之一,严重影响老年人生活质量。而OA传统的诊断方法敏感性差,往往在确诊时,疾病已经发展到了晚期。本研究拟运用生物磁谱分析技术(bio-ferrography)来初步分析研究OA患者关节液中磨屑颗粒的参数,进而为OA的早期诊断提供依据。方法:选取符合纳入标准的2017年9月至2017年12月我科住院收治的OA患者。采集患者关节液后,运用bio-ferrography技术分离、收集关节液中的软骨磨屑颗粒和骨性磨屑颗粒,进一步通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观测磨屑颗粒的外形、数量和大小等参数。结果:随着患者OA等级的进展,软骨颗粒和骨性颗粒的数量均在增加,磨屑颗粒外形变得越来越锐利和不规则。在Kellgren-Lawrence(K-L)1级OA患者的关节液中,无骨性颗粒的存在,在K-L 1～3级OA患者的关节液中,软骨颗粒数量显著多于骨性颗粒。结论:我们初步探讨了通过bio-ferrography技术观测OA患者关节液中的磨屑颗粒,并评估了不同K-L分级OA患者关节液中磨屑颗粒的统计学特点,为今后建立以bio-ferrography技术为基础的OA早期诊断标准奠定了基础。     

应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱研究蛋白质中距离相关长程电荷转移：光合细菌天线复合体LH2与TiO2纳米颗粒超分子组装体个例初探

蛋白质在生物体内电荷转移过程中所起的作用迄今仍然是一个有争议的问题,其争论焦点是蛋白质在生物电荷转移过程中是否提供特殊的电子传递通道或者是仅仅作为普通的有机介质。应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱研究由光合细菌天线分子和平均粒径为8nm的TiO2组装而成的超分子系统中长程电荷转移,晶体结构研究表明,光合细菌天线分子具有由多个α-脱辅基和β-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的双层空心柱面体结构,其中α-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的小环状体套于β-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的大环状体中,小环状体的空腔直径约为3.6nm。光合色素细菌叶绿素和β-胡萝卜素分子处于两环之间。细菌叶绿素距离外周胞质膜最近,预计为1nm。本研究试图将TiO2纳米颗粒部分装入光合细菌膜蛋白的腔体中,探讨细菌叶绿素与TiO2纳米颗粒间进行的光致长程电荷转移,进而揭示蛋白质在电荷转移过程中所起的作用。实验观察到细菌叶绿素B850在LH2/TiO2中的基态漂白恢复的时间常数明显地比在LH2中短,应用长程电荷转移模型。将蛋白质视为普通介电媒体。由电荷转移速率推算得到细菌叶绿素与TiO2纳米颗粒最近表面的距离为0.6nm。表明TiO2纳米颗粒已经成功地部分装入光合细菌天线分子的空腔中。